北京福富电信网管系统

项目技术方案武汉开目佰钧成技术有限公司2009年5月15日项目概述当前，数据通信网络正处于全面、高速的发展阶段，网络结构和应用需求日趋复杂。如果在设计与实施网络管理系统（以下简称网管系统）的过程中未做全面周到的考虑，必将制约网络的迅速发展。因此，网管系统的建设至关重要，电信网管系统就是其中的典型应用。指导思想为了保证本项目的成功实施，我们在进行本电信网管系统的需求、设计、开发、部署和维护时遵循如下指导思想：目标明确，重点突出按照电信网管系统的要求，我公司参照其他类似系统取其精华，去其糟粕，实现其核心功能，摒弃其中设计和实现方面不合理的部分，设计和开发出符合客户特点的、快速、稳定的网管系统，并为后续目标的逐步实现奠定良好基础。边界不清晰、工作重点不突出容易导致项目失败，为确保项目的成功，我公司将遵循招标文件的要求，在开发过程中与各方通力配合，重点做好以下工作：完整实现技术招标书所要求的功能性需求以及关联性的隐含需求；解决海量数据和大并发访问导致的性能问题；提供高安全性支持；系统具有良好的可伸缩性和可扩展性，为以后的可持续发展奠定良好基础；系统可提供不同方式的多种集成模式，实现与其他系统的集成；系统交互性好，容易使用的用户体验；尽量选择成熟的先进的技术，不增加项目的技术风险。海量数据，高并发支持为了获得较好的性能和用户体验，根据我们的经验，排除Internet网络速度的因素，用户登录系统的时间应不超过3秒钟，用户打开100KB以内页面的时间应不超过5秒钟，查询、提交表单的响应时间应不超过10秒（不包含批处理操作）。系统的整体性能与很多因素有关，这些因素包括硬件、网络、数据库、操作系统、应用服务器、应用程序等。我们将针对可能影响系统性能的因素进行系统分析，找出可以提升系统运行效率的方法。在“性能设计”章节将重点介绍如何从操作系统、应用服务器、数据库、应用系统角度对系统进行设置、调优。高安全性支持对网络管理系统等相关数据内容是需要高度保密的数据，这些数据一旦泄露将会对企业造成难以预计的损失。因此，此网管系统无论是在硬件管理还是软件使用的过程中，都需要提供可靠的安全性保障。“安全”是具有广泛内涵的概念，涉及指导思想、各层面的技术保障、人员管理等诸多方面，是一个“立体”的、“多维度”的概念。技术保障体系相关的安全技术非常多。项目执行过程中我们将与硬件供应商、系统软件供应商等通力合作，力争从信息安全的各个层面为此系统建立全方位、多层面的“立体化的”安全保障体系。架构灵活性、容易扩展无论从技术上还是业务上都必须有一定的前瞻性，随着应用水平的提高、规模的扩大和需求的增加，系统架构应不需做较大的改变甚至可以在不停机的情况下即可以快速适应。开放集成性好因为本系统需要与企业内部CRM、ERP等系统进行集成，所以本系统除了提供标准的数据导入导出接口，还提供可编程的应用程序接口，可通过接口实现与其他系统之间的数据共享。系统不仅是一个开放性高的基础平台，可以满足绝大多数用户的需求，在此基础上还提供了开放的接口，通过二次开发可以为用户提供个性化的服务，实现按需定制。系统的设计将充分考虑到现有的技术投资以及未来的功能要求，利用应用集成平台提供的多种集成技术，使整个系统既能保护现有投资，又能够适应未来的功能和技术要求。系统容易使用由于中国的信息化应用基础比国外差，因此本系统应具有一致的、友好的客户化界面，使得本系统易于使用和推广。实现高可靠性本系统在设计时将充分考虑对可靠性的要求，必须采用多种高可靠、高可用性技术以保证系统的高可靠性，尤其是保证关键业务的连续不间断运作和对非正常情况的可靠处理。系统的高可靠性对于本系统而言主要是提高软件的容错能力，能够对各种可能的情况做出最合理的处理，避免因软件崩溃等严重问题影响用户的正常使用。技术先进性系统必须能够比较方便地实现设计目标中所要求的功能，具有易于实施，易于掌握以及实施成功率高等特点。采用的应用系统平台和软件技术、产品都经受市场长期考验，并具有国内外众多成功的案例。所选择的软硬件平台和整体方案是业界的优秀产品，并符合信息技术发展的趋势。系统的设计和实施将完全基于标准的多层体系结构，采用先进的技术，包括先进的开发工具和一系列的企业级服务器产品。同时我们在选用相关技术时会选择相对成熟的先进技术，降低本项目的技术风险。业务需求分析电信网络管理分为监控平台和服务管理平台两个平台，其中监控平台应实现故障管理、配置管理、性能管理、计费管理、和安全管理等功能，能及时反映网络中各个应用软件的运行情况，包括数据库、Radius进程、各服务器进程等；能实时统计数据流，以判断网络的瓶颈，为今后的扩容提供依据；能管理网络中各个设备的密码及配置文件，以便在密码丢失或配置改变后进行恢复；能设置各个设备的不同访问权限；能跟踪某个拨号用户所访问的IP地址内容；能提供强大的安全管理和监控措施以防止黑客入侵。服务管理平台是为了对派单流程、短信功能、日常网络中的办公作业进行管理等；以上是电信网管系统所应具备的主要功能，是提高电信管理效益的基础。系统总体架构本系统的开发是基于Orcale公司(BEA公司已被Orcale公司收购)的WeblogicJ2EE平台，从而适用于多种操作系统（其中就包括Sorlaris操作系统），及多种数据库系统（其中就包括Oracle10g）。因此其平台的可扩展性和可移植性很强。主要采用B/S（浏览器/服务器）体系结构使得用户只需要通过浏览器即可轻松完成各种信息处理，简单易用，另外系统容易部署，大大缩短了信息系统实施周期，节省管理费用，集中管理、统一维护、分类有序存放信息数据，使得系统维护、升级、扩充更方便，并且可针对集团企业组合和扩展迅速做出相应的系统调整和变化，极大的适应了用户在不同环境和条件下的需求。采用的关键技术JavaEE5.0平台电信网络管理系统对系统的可扩展性、灵活性、可伸缩性提出了较高的要求，JavaEE技术是Java语言平台的扩展，支持创建可伸缩的强大的可移植企业应用程序，因此解决了系统的扩展性和灵活性。WebLogic10.3应用程序服务器我们采用Weblogic10.3作为我们的应用程序服务器，因为Weblogic10.3有很好性能可以解决系统在高并发下的性能问题，同时它也提供了良好的安全性解决方案。OracleWebLogicServer是一个功能丰富、基于标准的应用服务器，它为企业构建可靠、可伸缩和可管理的应用程序提供了一个坚实的基础。借助于全面的功能、对开放标准的服从、多层体系结构和对基于组件开发的支持，WebLogicServer为开发和部署业务驱动的应用程序提供了必需的底层核心功能。同时该应用服务器是一个企业准备的JavaEE网上应用服务器，支持部署关键任务应用，提供了一个强大的，安全的，高可用的，可扩展的环境。Oracle10g数据库服务器数据库服务器我们采用Oracle10g。Oracle数据库10g是第一个专门设计用于网格计算的数据库，在管理企业信息方面最灵活和最经济高效。除极大地提高质量和性能以外，Oracle数据库10g还通过简化的安装、大幅减少的配置和管理需求以及自动性能诊断和SQL调整，显著地降低了管理IT环境的成本。这些及其他自动管理功能提高了DBA和开发人员的生产效率。Oracle的数据库技术在性能和可伸缩性方面一直处于业界领先地位。Oracle数据库运行在世界上大部分要求苛刻的环境中，而且它将继续在和行业标准基准中取得全面领先。Oracle参与了多项重要的行业基准测试以验证Oracle数据库性能和可伸缩性。JBPMjBPM，全称是JavaBusinessProcessManagement(业务流程管理)，它是覆盖了业务流程管理、工作流、服务协作等领域的一个开源的、灵活的、易扩展的可执行流程语言框架。jBPM是公开源代码项目，它使用要遵循ApacheLicense。jBPM在2004年10月18日，发布了2.0版本，并在同一天加入了JBoss，成为了JBoss企业中间件平台的一个组成部分，它的名称也改成JBossjBPM。随着jBPM加入JBoss组织，jBPM也将进入一个全新的发展时代，它的前景是十分光明的。jBPM最大的特色就是它的商务逻辑定义没有采用目前的一些规范，如WfMC´sXPDL,BPML,ebXML,BPEL4WS等，而是采用了它自己定义的JBossjBPMProcessdefinitionlanguage(jPdl)。jPdl认为一个商务流程可以被看作是一个UML状态图。jPdl就是详细定义了这个状态图的每个部分，如起始、结束状态，状态之间的转换,过图型化的流程定义，直观地描述业务流程。jBPM的另一个特色是它使用Hibernate来管理它的数据库。Hibernate是目前Java领域最好的一种数据存储层解决方案,只要是Hibernate支持的数据库，jBPM也就支持。通过Hibernate，jBPM将数据的管理职能分离出去，自己专注于商务逻辑的处理。JavaSocket所谓socket通常也称作"套接字"，用于描述IP地址和端口，是一个通信链的句柄。应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求。以J2SDK-1.3为例，Socket和ServerSocket类库位于包中。ServerSocket用于服务器端，Socket是建立网络连接时使用的。在连接成功时，应用程序两端都会产生一个Socket实例，操作这个实例，完成所需的会话。对于一个网络连接来说，套接字是平等的，并没有差别，不因为在服务器端或在客户端而产生不同级别。不管是Socket还是ServerSocket它们的工作都是通过SocketImpl类及其子类完成的。AJAX为了解决页面性能和用户体验等方面的问题，我们采用AJAX技术来解决。AJAX就是AsychronousJavaScript+XML，是一种异步客户端脚本技术，能够实现无刷新页面处理数据请求的技术。由于AJAX是一项迅猛发展的技术，同时它也是一项成熟的技术，因为它采用XMLHttpRequest，JavaScript，CSS，DOM等多项传统技术并结合较现代的程序现代理念，所以本项目采用该项技术成为我们的WebUI表示技术。XML对于平台外部的业务系统需要与本平台进行数据交换，可以通过平台提供的规范的、与平台无关的数据格式(例如XML格式)进行数据交换。XML是一套定义语义标记的规则，这些标记将文档分成许多部件并对这些部件加以标识。它也是元标记语言，即定义了用于定义其他与特定领域有关的、语义的、结构化的标记语言的句法语言。它具有以下特点：XML是使信息自描述的新语言自定义数据格式，而且很容易使用工具读写数据传递-支持各种通道的数据传输数据重用分离数据和显示可扩展文档包含语义容易阅读/工具/树形结构面向对象编程通过使用XML数据格式进行各应用平台和子系统间数据交换，既保证了数据安全、快捷也能够确保数据在跨平台或者不同浏览器下能够使用户正常浏览数据WebService可以利用WebService的接口方式，来实现平台之间或者平台与子系统之间的数据无缝集成，通过调用WebService来保证各个平台之间和子系统之间的数据同步问题。WebServices是新一代的计算机与计算机之间一种通用的数据传输格式，可让不同运算系统更容易进行数据交换。WebService的特性：由于WebService经由WEB服务器发布，可以说WebService为分布式应用的开发，提供了一个很好的平台。WebService是一个基于网络的应用程序,它向外部程序提供一定的调用接口。由于WebService是针对SOAP网络标准协议进行封装的，所以很多外部（远程）应用程序都可以对WebService接口进行调用。设计原则一个软件设计的可维护性很差，原因在于：过于僵硬、过于脆弱、复用率低、黏度过高。相反，一个好的系统设计应该是可扩展的、灵活的、可插入的。在软件发达国家如美国，一些软件界的高手，在20世纪80~90年代，就陆续提出一些设计原则，这些设计原则是在提高一个系统的可维护性的同时，提高系统的可复用性，指导原则包括：单一职责原则(SRP)开闭原则(OCP)里氏代换原则(LSP)依赖倒置原则(DIP)接口隔离原则(ISP)合成/聚合复用原则(CARP)迪米特法则(LawofDemeterLoD)灵活性与扩展性设计规模可扩展性设计本系统上线以后，随着系统的推广使用，数据库数据量的进一步扩大，系统的负载将越来越大。达到系统的最大承受能力之后，将出现性能瓶颈问题。为了解决这个问题，需要提高硬件的处理能力，一种方法就是将硬件更换为性能更高的硬件，另外一种方法就是添加新硬件。比如数据库服务器出现性能瓶颈后，可以增加数据库服务器数量，在系统不停机的情况下，将新的数据库服务器增加到集群中，提高数据库系统的处理能力。同样应用服务器也可以采用集群技术，增加应用服务器的处理能力。在制定系统集成方案时，应充分考虑到规模可扩展性的问题。本项目中选用Oracle10g作为数据库系统，在开发应用系统和进行数据库系统设计时，开发人员可以不关心数据库是否采用了集群技术，管理员在Oracle中进行配置就可以实现集群技术。目前选用Weblogic作为应用服务器软件，也可以很好支持集群技术，开发人员可以不关心应用服务器是否采用了集群技术，管理员在Weblogic中进行配置就可以实现集群技术。功能可扩展性设计功能可扩展性就是在不修改或较小修改基础软件的情况下实现软件功能的扩展。功能扩展性有多种实现方式，本项目将根据需要进行选择，现在简要介绍一下常见的功能可扩展性设计：直接修改系统的方式的功能扩展：直接对系统本身就是在拥有系统本身的全部或部分源代码的基础上，直接对功能进行修改，这种方式非常适用于为系统添加通用功能。基于插件方式的功能扩展：插件技术是功能扩展的一种常用的形式，基于事先定义好的插件开发接口，对接口进行实现，开发完成后将插件注册到现有系统中，扩展系统的功能或替换系统的功能。这种方式适用于接口规范明确，但有多种实现方式的情形。基于组件或接口的功能扩展：系统提供可复用的组件包或接口，可以通过简单配置调用接口的序列，或者通过进行二次开发对组件进行调用，实现对组件的复用实现功能的扩展。这种方式适用于对已有的功能模块进行组合快速实现功能扩展。集成可扩展性设计电信网管系统可以与ERP、CRM进行集成，实现数据的共享和传递，可以与电子邮件系统进行集成，使得业务更加顺畅，可以与即时通信工具进行集成，可以更好为用户提供高质量的在线服务。集成包括不同层次，数据集成、接口集成、界面集成。数据集成是更为底层的集成模式，可直接访问被集成方的数据库，实现数据的共享，这种集成方式简单适用，但是这种方式安全性差，另外这种类型的集成只能满足数据共享和数据传递类型的需求。接口集成是通过调用对方系统提供的接口实现数据的传递，数据的处理，事件的通知等功能。一般数据集成都可以通过接口集成实现，接口集成可以实现一种受限的访问，数据安全性比数据集成更有保障。界面集成是一种更加深度的集成，通过界面集成，可以实现界面的整合，比如满足某种特点的界面易用性需求。界面集成的难度相对比较大。采用分层设计提高灵活性采用JavaEE其分层设计是Java企业应用的最基本的设计思想。这种良好的设计的实现会使得系统获得良好的灵活性，同时也会为软件后期的维护带来很少的代价。其中我们总结出了一些关于分层的指导原则：上层总是依赖其下层，依赖关系不跨层。表现层除外，同一层之间方法不允许相互调用。一切从服务层出发，从系统需要提供的功能进行分析，确定Service接口中的方法。系统最核心的设计就是将系统中的实体划分为领域模型。每个接口的职责范围明确有界。这种良好的设计的实现会使得系统获得良好的灵活性，同时也会为软件后期的维护带来很少的代价。采用设计模式提高灵活性设计模式是对问题和解决方案进行抽象的普遍适用的方法。因为模式是所有开发人员和架构师公认的，所以模式可以节约时间和资源。模式可以重用，重用使得解决方案更健壮。通过设计模式，也可以使得系统更加灵活，更加容易维护。电信网络管理系统的体系结构建立在已经验证的设计模式的基础上，这是一个健壮的框架，模式在本系统的设计框架中得到了很好的利用。我们所设计的系统框架利用了Singleton、MVC、FactoryMethod、State、Composite、Decorator、Strategy、TemplateMethod和Observer设计模式。模块化技术提高灵活性在功能设计上我们将结合高内聚、低耦合的设计原则对模块进行划分，使得我们更加容易就可以对模块进行重新组合，满足新增需求或对系统进行调整。可以设想系统内部模块划分的职责不清晰，模块的独立性不强，模块之间千丝